sRNA在红球菌P14降解多环芳烃中的调控功能研究

批准号:
31700109
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
彭涛
依托单位:
学科分类:
C0106.微生物与环境互作
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
Gabriele Klug、黄通旺、伦镜盛、李海彬、朱建明、钱智慧、董超男
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中文摘要
微生物降解是环境中多环芳烃生物修复的主要途径。微生物中,sRNA作为一种可在各种代谢途径及生理活动中起重要作用的转录后调控因子,近年来成为国际上的研究热点,但对sRNA在多环芳烃降解中的调控功能还未见报道。红球菌P14是一种可高效降解多种多环芳烃的海洋细菌,前期课题组对其基因组及多环芳烃降解相关基因进行了深入研究。本项目以红球菌P14为研究对象,利用dRNA-seq和Northern Blot等技术,预测并鉴定与一种多环芳烃化合物芘降解相关的sRNA,进一步通过qPCR与EMSA等技术,明确sRNA对芘降解相关靶基因的调控作用,从而阐明sRNA在红球菌P14多环芳烃降解中的调控功能。预期成果可为阐明多环芳烃降解机制提供理论基础。
英文摘要
Microbial degradation is usually considered as the main pathway of bioremediation of the polycyclicaromatic hydrocarbons (PAHs) in the environment. sRNA, as a post-transcriptional regulator which plays an important role in various metabolic pathways and physiological activities in microorganisms, has become a hot scientific topic in the current world, however, the function of sRNAs in the degradation of PAHs is still unknown. Rhodococcus sp. P14 is a bacterium from ocean with a strong ability of degradation of many PAHs. The genome and genes with functions in PAHs degradation were studied previously. In this project, Rhodococcus sp 14 is used as the object. This project intends to predict and identify sRNAs with the potential functions in the degradation of pyrene which is a kind of PAHs compounds through the use of dRNA-seq as well as Northern Blot. Moreover, qPCR and EMSA are used to clarify the functions of sRNAs on their target genes which are related to the pyrene degradation. Finally, this project intends to illustrate the role of sRNAs in Rhodococcus sp. P14 during PAHs degradation. The results will help to reveal the molecular mechanism of the degradation of PAHs.
细菌在多环芳烃污染生物修复中具有重要作用。sRNA作为一种转录后调控因子,在细菌各种代谢途径及生理活动中起重要调控功能,但对sRNA在细菌降解多环芳烃中的调控功能还未知。本项目以多环芳烃高效降解菌株红球菌P14为研究对象,利用生物信息学手段,通过分析红球菌P14多环芳烃降解过程的转录组学数据,鉴定了在多环芳烃降解中表达量具有显著变化的12个sRNA,其具有调控多环芳烃降解的潜力。同时,发现在红球菌P14降解多环芳烃中,共有108个相关基因表达量显著提高,通过预测发现其中18个基因为sRNA调控的靶基因,其中双加氧酶BaaA的表达可能受predsRNA57的调控。通过基因克隆异源表达及酶学分析手段,发现BaaA具有羟化蒽及苯并蒽的能力,表明其在多环芳烃降解中具有重要功能,PredsRNA57可通过调控靶基因BaaA的表达,从而参与多环芳烃降解的调控。另外,本项目对红球菌P14基因组进行分析结合多环芳烃降解中间产物检测,在红球菌P14构建了多环芳烃降解途径,结果表明多环芳烃可降解生成琥珀先乙酰辅酶A及乙酰辅酶A,进入三羧酸循环生成二氧化碳及能量。除上述研究成果外,本项目研究发现红球菌P14中NarL调控蛋白具有抑制功能基因单加氧酶CYP108j1的表达能力及受ArsR1调控的双加氧酶PidY在多环芳烃降解中具有重要功能。上述成果为阐明细菌降解多环芳烃机制提供理论基础,也为红球菌P14在环境多环芳烃生物修复中的应用提供新的思路。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
NarL, a Novel Repressor for CYP108j1 Expression during PAHs Degradation in Rhodococcus sp. P14
NarL,红球菌 PAH 降解过程中 CYP108j1 表达的新型阻遏蛋白。
DOI:10.3390/ijms21030983
发表时间:2020-02-01
期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES
影响因子:5.6
作者:Kan, Jie;Peng, Tao;Hu, Zhong
通讯作者:Hu, Zhong
Identification of A Ring-Hydroxylating Dioxygenases Capable of Anthracene and Benz[a] anthracene Oxidization from Rhodococcus sp. P14
红球菌属中能够氧化蒽和苯并[a]蒽的 A 环羟基化双加氧酶的鉴定。
DOI:10.1159/000494384
发表时间:2018
期刊:J Mol Microbiol Biotechnol
影响因子:--
作者:Peng Tao;Luo An;Kan Jie;Liang Lei;Huang Tongwang;Hu Zhong
通讯作者:Hu Zhong
Identification of novel sRNAs involved in oxidative stress response in the fish pathogen Vibrio alginolyticus by transcriptome analysis
通过转录组分析鉴定参与鱼类病原体溶藻弧菌氧化应激反应的新型 sRNA
DOI:10.1111/jfd.12926
发表时间:2019
期刊:Journal of Fish Diseases
影响因子:2.5
作者:Peng Tao;Kan Jie;Lun Jingsheng;Hu Zhong
通讯作者:Hu Zhong
Genes and novel sRNAs involved in PAHs degradation in marine bacteria Rhodococcus sp. P14 revealed by the genome and transcriptome analysis
海洋细菌红球菌中参与 PAH 降解的基因和新型 sRNA。
DOI:10.1007/s13205-020-2133-6
发表时间:2020-02-26
期刊:3 BIOTECH
影响因子:2.8
作者:Peng, Tao;Kan, Jie;Hu, Zhong
通讯作者:Hu, Zhong
红树林湿地微生物菌群降解苯并(a)芘机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:15.0万元
- 批准年份:2024
- 负责人:彭涛
- 依托单位:
海洋红球菌中一种TetR转录激活因子调控雌二醇降解的研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:彭涛
- 依托单位:
Pontibacillus sp. HN14羟化苯并(a)芘机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2021
- 负责人:彭涛
- 依托单位:
国内基金
海外基金
